Diodos
Un diodo es una válvula electrónica que cuenta con un ánodo frío y un cátodo caldeado y cuyo uso se encuentra destinado a la rectificación de la corriente y a aparatos electrónicos.
Existen distintos tipo de diodos:
Diodo detector o de baja señal:
Los diodos detectores también denominados diodos de señal o de contacto puntual, están hechos de germanio y se caracterizan por poseer una unión PN muy diminuta. Esto le permite operar a muy altas frecuencias y con señales pequeñas. Se emplea por ejemplo, en receptores de radio para separar la componente de alta frecuencia (portadora) de la componente de baja frecuencia (información audible). Esta operación se denomina detección.
Diodo Rectificador:
Los diodos rectificadores
son aquellos dispositivos semiconductores que solo conducen en polarización
directa (arriba de 0.7 V) y en polarización inversa no conducen. Estas
características son las que permiten a este tipo de diodo rectificar una señal.
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Los hay de varias
capacidades en cuanto al manejo de corriente y el voltaje en inverso que
pueden soportar.
Los diodos, en
general se identifican mediante una referencia. En el sistema americano, la
referencia consta
del prefijo “1N” seguido del número de serie, por ejemplo: 1N4004. La “N”
significa que se
trata de un semiconductor, el “1” indica el número de uniones PN y el “4004”
las
características o
especificaciones exactas del dispositivo. En el sistema europeo o continental
se
emplea el prefijo
de dos letras, por ejemplo: BY254. En este caso, la “B” indica el material
(silicio) y
la “Y” el tipo
(rectificador). Sin embargo muchos fabricantes emplean sus propias referencias,
por
ejemplo: ECG581.
Un diodo zener es
un semiconductor que se distingue por su capacidad de mantener un
voltaje constante
en sus terminales cuando se encuentran polarizados inversamente, y por ello se
emplean como
elementos de control, se les encuentra con capacidad de ½ watt hasta 50 watt y
para tensiones de
2.4 voltios hasta 200 voltios.
El diodo zener
polarizado directamente se comporta como un diodo normal, su voltaje
permanece cerca de
0.6 a 0.7 V.
Los diodos zener se
identifican por una referencia, como por ejemplo: 1N3828 ó BZX85, y
se especifican
principalmente por su voltaje zener nominal (VZ) y la potencia máxima que
pueden
absorber en forma
segura sin destruirse (PZ)
Diodo varactor:
El diodo varactor
también conocido como diodo varicap o diodo de sintonía. Es un
dispositivo
semiconductor que trabaja polarizado inversamente y actúan como condensadores
variables
controlados por voltaje. Esta característica los hace muy útiles como elementos
de
sintonía en
receptores de radio y televisión. Son también muy empleados en osciladores,
multiplicadores,
amplificadores, generadores de FM y otros circuitos de alta frecuencia. Una
variante de los
mismos son los diodos SNAP, empleados en aplicaciones de UHF y microondas.
Es un diodo que
entrega luz al aplicársele un determinado voltaje. Cuando esto sucede,
ocurre una
recombinación de huecos y electrones cerca de la unión NP; si este se ha
polarizado
directamente la luz
que emiten puede ser roja, ámbar, amarilla, verde o azul dependiendo de su
composición.
Los LED’s se
especifican por el color o longitud de onda de la luz emitida, la caída de
voltaje directa
(VF), el máximo voltaje inverso (VR), la máxima corriente directa (IF) y la
intensidad
luminosa.
Típicamente VF es del orden de 4 V a 5 V. Se consiguen LED’s con valores de IF
desde
menos de 20 mA
hasta más de 100 mA e intensidades desde menos de 0.5 mcd (milicandelas)
hasta más de 4000
mcd. Entre mayor sea la corriente aplicada, mayor es el brillo, y viceversa. El
valor de VF depende
del color, siendo mínimo para LED’s rojos y máximo para LED’s azules.
Los LED’s deben ser
protegidos mediante una resistencia en serie, para limitar la corriente
a través de este a
un valor seguro, inferior a la IF máxima.
También deben
protegerse contra voltajes inversos excesivos. Un voltaje inverso superior a
5V causa
generalmente su destrucción inmediata del LED.
Diodo Laser:
Los diodos láser,
también conocidos como láseres de inyección o ILD’s. Son LED’s que
emiten una luz
monocromática, generalmente roja o infrarroja, fuertemente concentrada,
enfocada,
coherente y
potente. Son muy utilizados en computadoras y sistemas de audio y video para
leer
discos compactos
(CD’s) que contienen datos, música, películas, etc., así como en sistemas de
comunicaciones para
enviar información a través de cables de fibra óptica. También se emplean en
marcadores
luminosos, lectores de códigos de barras y otras muchas aplicaciones.
Diodo Estabilizador:
Está formados por
varios diodos en serie, cada uno de ellos produce una caída de tensión
correspondiente a su tensión umbral.
Trabajan en
polarización directa y estabilizan tensiones de bajo valores similares a lo que
hacen los diodos Zéner.
Diodo Tunel:
Los diodos túnel,
también conocidos como diodos Esaki. Se caracterizan por poseer una
zona de agotamiento
extremadamente delgada y tener en su curva una región de resistencia
negativa donde la
corriente disminuye a medida que aumenta el voltaje. Esta última propiedad los
hace muy útiles
como detectores, amplificadores, osciladores, multiplicadores, interruptores,
etc.,
en aplicaciones de
alta frecuencia.
Diodo PIN:
Su nombre deriva de
su formación P(material
P), I(zona intrínseca)y N(material N)
Los diodos
PIN se emplean principalmente como
resistencias
variables por voltaje y los diodos Gunn e IMPATT como osciladores. También se
disponen de diodos
TRAPATT, BARITT, ILSA, etc.
Son dispositivos
desarrollados para trabajar a frecuencias muy
elevadas, donde la
capacidad de respuesta de los diodos comunes está limitada por su tiempo de
tránsito, es decir
el tiempo que tardan los portadores de carga en atravesar la unión PN. Los más
conocidos son los
diodos Gunn, PIN e IMPATT.
Diodo Backward:
Son diodos de
germanio que presentan en polarización inversa una zona de resistencia negativa
similar a las de los diodos túnel.
Los diodos Schottky
también llamados diodos de recuperación rápida o de portadores
calientes, están
hechos de silicio y se caracterizan por poseer una caída de voltaje directa muy
pequeña, del orden
de 0.25 V o menos, y ser muy rápidos. Se emplean en fuentes de potencia,
sistemas digitales
y equipos de alta frecuencia.
Una variante son
los diodos back o de retroceso, los cuales tienen un voltaje de
conducción
prácticamente igual a cero, pero también un voltaje inverso de ruptura muy
bajo, lo cual
lo limita su uso a
aplicaciones muy especiales.
Fotodiodos:
Los fotodiodos son
diodos provistos de una ventana transparente cuya corriente inversa
puede ser
controlada en un amplio rango regulando la cantidad de luz que pasa por la
ventana e
incide sobre la
unión PN. A mayor cantidad de luz incidente, mayor es la corriente inversa
producida por que
se genera un mayor número de portadores minoritarios, y viceversa. Son muy
utilizados como
sensores de luz en fotografía, sistemas de iluminación, contadores de objetos,
sistemas de
seguridad, receptores de comunicaciones ópticas y otras aplicaciones.
